魏震宇

遼寧大唐國際錦州熱電有限責(zé)任公司

燃煤電廠脫硫廢水處理技術(shù)研究與應(yīng)用進展

魏震宇

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隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，不論是人們的生活中還是在企業(yè)生產(chǎn)中，都加大了各種電氣設(shè)備的使用，從而需要更多的電力來保證這些設(shè)備的運轉(zhuǎn)。而在我國，盡管目前電力行業(yè)在不斷的發(fā)展水電或清潔能源電力，但燃煤機組依然占有非常大的比例。在燃燒燃煤的過程中，會產(chǎn)生很多對環(huán)境造成污染的氣體或雜質(zhì)，所以，在電廠系統(tǒng)中會增加一些處理設(shè)備，將這些有害物質(zhì)進行清除，但是在清除的過程中，一些硫化物又會殘留在水中形成脫硫廢水，這些脫硫廢水也會對環(huán)境造成一定的影響。

燃煤電廠；脫硫廢水處理技術(shù)；研究與應(yīng)用進展

脫硫廢水的水質(zhì)直接決定了廢水的處理方法和工藝，而脫硫廢水水質(zhì)與火電廠所用煤種、脫硫裝置類型和操作工況等因素有關(guān)。下文將從脫硫廢水的水質(zhì)特點及影響因素出發(fā)進行研究。

1 脫硫廢水的水質(zhì)特點及影響因素

1.1 脫硫廢水的水質(zhì)特點

脫硫廢水的成分及濃度對處理系統(tǒng)的運行管理有很大影響，是影響處理設(shè)備的選擇、腐蝕等的關(guān)鍵性因素。脫硫廢水一般具有以下幾個特點。(1)水質(zhì)呈弱酸性：國外pH值變化范圍為5.0～6.5，國內(nèi)為4.0～6.0。(2)懸浮物含量高，其質(zhì)量濃度可達(dá)數(shù)萬mg/L。(3) COD、氟化物、重金屬超標(biāo)，其中包括第1類污染物，如As、Hg、Pb等。(4)鹽分含量高，含大量的SO42-、SO32-、Cl-等離子，其中Cl-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.04。

1.2 影響脫硫廢水水質(zhì)的因素

脫硫廢水的水質(zhì)及水量主要受燃煤品質(zhì)、石灰石品質(zhì)、脫硫系統(tǒng)的設(shè)計及運行、脫硫塔前污染物控制設(shè)備以及脫水設(shè)備等的影響。圖1是影響脫硫廢水水質(zhì)主要影響因素的關(guān)系圖。

圖1 脫硫廢水水質(zhì)影響因素

在燃煤電廠運行的過程中，煤炭資源是主要的燃料，因此，其自身品質(zhì)的好壞，就會對脫硫廢水造成一定的影響。如果煤炭當(dāng)中的硫元素越多，產(chǎn)生的SO2就會越多，從而在對其處理時，會產(chǎn)生濃度更高的脫硫廢水，同時，脫硫廢水的排放量也會增加。而如果氯元素的含量較多，排放的煙氣當(dāng)中氯的含量相對較多，為了避免其對設(shè)備的腐蝕，就會提高脫硫漿液的使用，從而提高了脫硫廢水的數(shù)量。同時，在對污染氣體或雜質(zhì)進行處理時，還需要使用石灰石，而在石灰石當(dāng)中，會存在一些鎳、鋅等微粒，在處理的過程中，就會將這些微粒存留在廢水中，從而使脫硫廢水中出現(xiàn)一些重金屬元素。

2 脫硫廢水處理工藝

脫硫廢水的處理主要通過化學(xué)和機械方法分離重金屬和其他可沉淀物質(zhì)，常規(guī)處理采用中和、絮凝、沉淀和過濾等步驟，主要流程為：脫硫設(shè)備產(chǎn)生的弱酸性脫硫廢水由脫水系統(tǒng)輸送至中和箱，中和箱中的廢水通過加入石灰乳將pH值調(diào)升至9.5±0.3范圍以便沉淀大部分重金屬；在沉降箱中，加入有機硫進一步沉淀不能以氫氧化物形式沉淀出來的重金屬；在絮凝箱中，加入絮凝劑FeClSO4使顆粒長大以便沉淀；廢水流出絮凝箱后即加入助凝劑PAM，以產(chǎn)生易于沉降的大絮凝顆粒；在澄清/濃縮池中，懸浮物從廢水中分離出來后，沉積在澄清池底部，一部分通過污泥輸送泵，直接輸送到壓濾機，制成泥餅外運；一部分污泥作為接觸污泥通過污泥循環(huán)泵返回到中和箱，以提供沉淀所需的晶核，獲得更好地沉降；出水箱安裝有pH值測量裝置，如果所測的pH值在范圍內(nèi)，輸送至排水口；若pH值超過了上限，需另加鹽酸調(diào)節(jié)pH值至設(shè)定范圍；如果相反，pH值低于下限，需將廢水返回中和箱中進行再處理。

3 燃煤電廠脫硫廢水處理技術(shù)研究與應(yīng)用

3.1 流化床法

流化床法主要用于去除水溶液中的重金屬離子，通過向流化床中加入Mn2+、Fe2+和氧化劑等，氧化劑分別把Mn2+和Fe2+氧化成MnO2和Fe3O4，并吸附在可溶性的重金屬離子表面，連續(xù)反應(yīng)可使廢水中的可溶性重金屬離子聚集長大，沉積下來。流化床工藝產(chǎn)生的污泥量相較物化法要少得多，對廢水中的部分可溶性重金屬離子去除效果較好，但也存在吸附不穩(wěn)定性等不足，且由于脫硫廢水水質(zhì)的特殊性與復(fù)雜性，對于其他的污染物去除率明顯較低，因此該工藝使用較少。

3.2 離子交換法

離子交換法是使液相和固相中的離子通過一種可逆性的化學(xué)反應(yīng)，液相中的某些離子會和離子交換劑進行互換反應(yīng)，從而達(dá)到分離的方法。離子交換劑包括離子交換樹脂、沸石、硫化煤等。離子交換法的處理容量大，能夠?qū)崿F(xiàn)比較難于分離的重金屬離子處理，可回用水和重金屬資源；缺點是運行成本高，再生廢液處理頻繁，不能直接用來處理高濃度的廢水。

Kocaoba等用陽離子交換樹脂AmberlitelIR120處理含鎘和鉻的廢水，最佳實驗條件下，去除率都可達(dá)到90%以上。Pehlivan等用陽離子交換樹脂LewatitMP64和LewatitMP500處理含Cr(Ⅵ)廢水，結(jié)果表明，LewatitMP64和LewatitMP500對Cr(Ⅵ)吸附的最佳pH值分別為5.0和6.0，最佳加入量分別為0.40mmol/L和0.41mmol/L，且溫度升高吸附Cr(Ⅵ)能力下降。

[1]石秀芝.燃煤電廠脫硫廢水處理技術(shù)研究與應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，(36)：104.

[2]馬雙忱，于偉靜，賈紹廣，柴峰，張潤盤.燃煤電廠脫硫廢水處理技術(shù)研究與應(yīng)用進展[J].化工進展，2016，(01)：255-262.